项目4：三相异步电动机星三角降压启动PLC控制课件

电气与PLC控制技术项目四三相异步电动机Y/Δ降压启动PLC控制电气与PLC控制技术项目四学习目标1、知识目标：（1）掌握(ORB、ANB、MPS、MPD、MPP、T、C)基本指令。（2）掌握PLC的编程技巧。（3）学会使用三菱PLC的定时器，计数器。（4）掌握PLC常用的编程方法。（5）掌握整机的安装与调试。学习目标1、知识目标：学习目标2、能力目标：（1）会根据项目分析系统控制要求写出I/O分配点并正确设计出外部接线图。（2）会根据控制要求选择PLC的编程方法。（3）学会使用三菱PLC的定时器的指令。（4）能正确识读三相异步电动机Ｙ/△起动控制系统的梯形图和线路图。（5）能根据控制要求正确编制、输入和传输PLC程序。（6）能独立完成整机安装与调试。（7）会根据系统调试出现的情况，修改相关设计学习目标2、能力目标：4.1应用背景电动机起动的条件：起动电流足够小，起动时间足够短，起动转矩足够大。而在起动时，起动电流是额定电流的（4～7）倍。小一点的电机可以采用直接启动，对于7.5KW以上电动机需采用降压启动。4.1应用背景电动机起动的条件：起动电流足够小，起动时间4.1应用背景正常运转时定子绕组为接成三角形联结的三相交流异步电动机，在需要降压起动时，可采用Ｙ/△降压启动的方法。Ｙ/△降压启动：起动时先将定子绕组接成星形，电机运转平稳后换回三角形连接进行全压运行。4.1应用背景正常运转时定子绕组为接成三角形联结的三相交4.2.1ORB、ANB、MPS、MRD、MPP、T0)及其应用

一、电路块连接指令(ORB/ANB)符号、名称功能电路表示操作元件程序步ORB电路块或串联电路的并联连接无1ANB电路块与并联电路的串联连接无14.2指令系统4.2.1ORB、ANB、MPS、MRD、MPP、T0)OR与ORB指令比较X1Y0X4X2X1Y0X2X4ORB

0LDX41LDX12ANDX23ORB4OUTY0

0LDX11ANDX22ORX43OUTY0好！不好！OR与ORB指令比较X1Y0X4X2X1Y0X2X4ORBAND与ANB指令比较

0LDX11LDX22ORX43ANB4OUTY0

0LDX21ORX42ANDX13OUTY0X1Y0X2X4好！不好！X1Y0X2X4ANBAND与ANB指令比较0LDX10用法示例串联电路块并联用法示例串联电路块并联并联电路块串联用法示例并联电路块串联用法示例

二、多重输出电路指令MPS/MRD/MPP符号、名称功能电路表示操作元件程序步MPS进栈进栈无1MRD读栈读栈无1MPP出栈出栈无1MPS、MPP指令成对出现，可以嵌套。必须不多于11次。MRD指令有时可无，也可有两个或两个以上。二、多重输出电路指令MPS/MRD/MPP符号、名称功能什么时候用MPS,MRD,MPP?

0LDX11MPS2ANDX23

OUTY04MPP5OUTY1X2Y0X1Y1MPSMPP

0LDX11LDX22ORX43ANB4OUTY0X1Y0X2X4ANB什么时候用MPS,MRD,MPP?0LD简单1层栈（一）用法示例P简单1层栈（一）用法示例P复杂1层栈（一）用法示例复杂1层栈（一）用法示例（二）使用注意事项

X1M100Y2M101Y1Y3M102

0LDIX11MPS2ANDM1003OUTY14MRD5ANDM1016OUTY27MPP8ANDM1029OUTY3多重输出电路的交叉路口用MPS除第一和最后以外的分支，均使用MRD最后分支用MPP第一分支不用写MRD（二）使用注意事项X1M100Y2M101Y1Y3M102（二）使用注意事项

每使用一次MPS指令，当时的逻辑运算结果压入堆栈的第一层，堆栈中原来的数据依次向下一层推移。MRD指令读取存储在堆栈最上层（即电路分支处）的运算结果，读栈后堆栈内的数据不会上移或下移。使用MPP指令时，堆栈中各层的数据向上移动一层，最上层的数据在弹出后从栈内消失。（二）使用注意事项每使用一次MPS指令，当时的逻辑运算结果（二）使用注意事项

（二）使用注意事项

0LDIX11MPS2AND

X2

3MPS4ANIM1005OUTY06MPP7ANDM1028OUTY19MPP10ANDX311MPS12ANDM10013OUTY214MPP

15LDM10516ORM10617ANB18OUTY319ENDM100X1X2M100Y1M102Y0X3Y3M105Y2M1060LDIX1M100X1X2M100Y14.2.2定时器、计数器的应用

一、计时器的应用（一）得电延时4.2.2定时器、计数器的应用一、计时器的应用（二）失电延时X000T0（二）失电延时X000T0（三）3台电动机顺序起动如何用一个定时器实现以上功能？

(参考课件《PLC技术及应用第1章》PPT第80页)（三）3台电动机顺序起动如何用一个定时器实现以上功能？

(参二、计数器的应用

X3使计数器C0复位，C0对X4输入的脉冲计数，输入的脉冲数带到6个时，计数器C0的常开触点闭合，Y0得电动作。X3动作时，C0复位，Y0失电。二、计数器的应用X3使计数器C0复位，C0对X4输入的4.3顺序控制的基本工具：

布尔代数、真值表、卡诺图

4.3.1布尔代数布尔代数又称逻辑代数，它的逻辑变量的取值只有0和1，代表两种相反的逻辑状态，如高电平为1，低电平为0，没有数的含义

4.3顺序控制的基本工具：

布尔代数、真值表、卡诺图4.一、布尔代数的基本公式一、布尔代数的基本公式二、逻辑函数的化简

通常所说的最简式是指最简的与或表达式，所谓的与或表达式是表达式中的乘积项的个数最少，每个乘积项中的变量个数最少。化简的方法一般采用并项法、配项法、加项法和吸收法等。（1）并项法；（2）配项法：（3）加项法：（4）吸收法：二、逻辑函数的化简通常所说的最简式是指最简的与或表达式，所4.3.2真值表一、由逻辑函数列出真值表二、由真值表列出逻辑函数式BAF0001010111104.3.2真值表一、由逻辑函数列出真值表二、由真卡诺图化简步骤：1．由给定函数画卡诺图2．画包围圈，合并最小项。3．列写每个包围圈内的逻辑表达式，并将它们进行逻辑加，即得化简后的逻辑表达式。

注意：

1.画包围圈时，把相邻为“1”的小方格圈在一起，其个数应为2n个，即为1，2，4，8，…，不允许3，6，9等。

2.圈的小方格面积应尽量大，圈的个数尽量少。4.3.3卡诺图化简法卡诺图化简步骤：4.3.3卡诺图化简法CD00011110AB000111100000000000001111CD00011110AB000111100000000000284.4逻辑编辑法及其编辑举例逻辑法就是应用逻辑代数以逻辑组合的方法和形式进行程序设计。逻辑法的理论基础是逻辑函数，逻辑函数就是逻辑运算与、或、非的逻辑组合。从本质上说,PLC梯形图程序就是与、或、非的逻辑组合、也可以利用逻辑函数表达式来表示。4.4逻辑编辑法及其编辑举例逻辑法就是应用逻辑代数以逻辑组4.4.1基本方法逻辑函数表达式与梯形图的对应关系4.4.1基本方法逻辑函数表达式与梯形图的对应关系4.5电动机Y/△降压启动控制4.5.1控制要求按下启动按钮SB1,KT和KMY线圈得电，之后KM线圈得电并自锁，进行Y形启动；当KT的延时触点断开，KMY线圈失电，Y形启动过程结束，同时KM△线圈得电，电动机进入正常运行壮态。在此过程中，按下SB或热继电器FR动作，电动机无条件停止△Y4.5电动机Y/△降压启动控制4.5.1控制要求△Y4.5.2I／O点的分配X000:SB(停止)X001:SB1(启动)X002:FR(热继)

Y000:KM(主接触器)YOO1:KMY(星型连接)Y002:KM△(三角型连接)(定时器T0)4.5.2I／O点的分配X000:SB(停止)4.5.3画出I／O接线图及主电路图

图4-11电动机Y/Δ启动PLC外部接线图FX2N-48MRCOMX0X1X2COM1Y0KMFUSBFU～

220VSB1FRY1KM△KMYY2KMYKM△4.5.3画出I／O接线图及主电路图图4-11电动4.5.4逻辑编程法的分析一、进行逻辑关系式分析电动机Y/△降压起动真值表触点线圈X0X1X2Y0Y1Y2T0Y1Y0Y2T01111111111110000000000000000X000:SB(停止)X001:SB1(启动)X002:FR(热继)Y000:KM(主接触器)Y001:KMY(星型连接)Y002:KM△(三角型连接)△Y4.5.4逻辑编程法的分析一、进行逻辑关系式分析触点二、逻辑关系表达式触点线圈X0X1X2Y0Y1Y2T0Y1Y0Y2T01111111111110000000000000000(因T0没有瞬时触点，帮用辅助继电器M0来代替)二、逻辑关系表达式触点线圈X0X1X2Y0Y1Y2354.5.5（按逻辑构造式）画出梯形图4.5.5（按逻辑构造式）画出梯形图4.5.6梯形图的优化

4.5.6梯形图的优化附录：逻辑函数的代数化简法

代数化简法就是应用逻辑代数的代数的公理、定理及规则对已有逻辑表达式进行逻辑化简的工作。逻辑函数在化简过程中，通常化简为最简与或式。最简与或式的一般标准是：表达式中的与项最少，每个与项中的变量个数最少。代数化简法最常用的方法有：1)并项法利用公式提取两项公因子后，互非变量消去。例化简逻辑函数解…提取公因子A…应用反演律将非与变换为或非…消去互非变量后，保留公因子A，实现并项。附录：逻辑函数的代数化简法代数化简法就是应用逻辑代数38并项法的关键在对函数式的某两与项提取公因子后，消去其中相同因子的原变量和反变量，则两项即可并为一项。提取公因子BC消去互为反变量的因子提取公因子B消去互为反变量的因子提取公因子A利用反演律提取公因子A消去互为反变量的因子例例并项法的关键在对函数式的某两与项提取公因子后，消去其2)吸收法利用公式将多余项AB吸收掉例化简逻辑函数解…应用或运算规律，括号内为1…提取公因子AC3)消去法利用公式例化简逻辑函数解…提取公因子C…应用反演律将非或变换为与非消去与项AB中的多余因子A…消去多余因子AB，实现化简。2)吸收法利用公式将多余项AB吸收掉例化简逻辑函数解…应利用公式A=A(B+B)，为某一项配上所缺变量。配项运用分配律提取公因子利用公式A+A=A，为某一项配上所能合并的项。配冗余项配冗余项运用吸收律消去互非的变量4)配项法应用吸收律化简例例利用公式A=A(B+B)，为某一项配上所缺变将函数化简为最简与或式。…提取公因子C…应用非非定律…应用反演律…消去多余因子AB…消去多余因子C…得到函数式最简结果采用代数法化简逻辑函数时，所用的具体方法不是唯一的，最后的表示形式也可能稍有不同，但各种最简结果的与或式乘积项数相同，乘积项中变量的个数对应相等。例将函数化简为最简与或式。…提取公因子C…应用非非定律…应用反42用代数法化简下列逻辑函数式。AC1.F=ABCDE+ABC+AC2.F=AB+ABD+AC+ACE3.F=ABC+ABC+ABC+ABC4.F=ABC+AB+ACAB+ACAC+ABA5.F=(A+B)(A+C)A+BC6.F=AB+C+ACD+BCDAB+C+D用代数法化简下列逻辑函数式。AC1.F=ABCDE+43逻辑函数的卡诺图化简法

卡诺图是真值表的一种变形，为逻辑函数的化简提供了直观的图形方法。当逻辑变量不太多(一般小于5个)时，应用卡诺图化简逻辑函数，方法直观、简捷，较容易掌握。1)最小项的概念设有n个变量，它们组成的与项中每个变量或以原变量或以反变量形式出现一次，且仅出现一次，这些与项均称之为n个变量的最小项。若函数包含n个变量，就可构成2n个最小项，分别记为mn。例如两变量的最小项共有22=4个，可表示为：三变量的最小项共有23=8个，可表示为：逻辑函数的卡诺图化简法卡诺图是真值表的一种变形，为逻四变量的最小项共有24=16个，分别表示为：显然，当变量为n个时，最多可构成的最小项数为2n个。2)卡诺图表示法A01B01m0m1m2m3两变量卡诺图A01BC00011110m0m1m4m5m3m2m7m6三变量卡诺图CD00011110AB00011110m0m1m4m5m3m2m7m6m12m13m8m9m15m14m11m10四变量卡诺图显然，相邻两个变量之间只允许有一个变量不同！四变量的最小项共有24=16个，分别表示为：显然，当变量为n453)用卡诺图表示逻辑函数

卡诺图是平面方格阵列图，其画法满足几何相邻原则：相邻方格中的最小项仅有一个变量不同。用卡诺图表示逻辑函数时，将函数中出现的最小项，在对应方格中填1，没有的最小项填0(或不填)，所得图形即为该函数的卡诺图。例把函数式和表示在卡诺图中。m0m1m4m5ABC000101m3m2m7m611101m0m1m4m5ABC000101m3m2m7m611101111111113)用卡诺图表示逻辑函数卡诺图是平面方格阵列图，其4)用卡诺图化简逻辑函数

利用卡诺图化简逻辑函数式的步骤如下：①根据变量的数目，画出相应方格数的卡诺图；②根据逻辑函数式，把所有为“1”的项画入卡诺图中；③用卡诺圈把相邻最小项进行合并，合并时应按照20、21、22、23、24个相邻变量圈定，并遵照卡诺圈最大化原则；④根据所圈的卡诺圈，消除圈内全部互非的变量，保留相同的变量作为一个“与”项(注意圈圈时应把卡诺图看作成一个圆柱形)，最后将各“与”项相或，即为化简后的最简与或表达式。例试把逻辑函数式CD00011110AB00011110用卡诺图化简。②把逻辑函数表示在卡诺图的方格中①画出相应方格数的卡诺图0011110111000111③按最大化原则圈定卡诺圈④消去卡诺圈中互非变量后得最简式4)用卡诺图化简逻辑函数利用卡诺图化简逻辑函数式的47例其余不为1的方格填写